Haben Sie sich jemals gefragt, wie Flugzeuge vor GPS geflogen wurden?

Die Integration moderner Elektronik macht die Navigation zu einer der geringsten Sorgen des Piloten, denn der Computer liefert präzise Routenkoordinaten. Aber wie haben Flugzeuge navigiert, bevor GPS zum Standardnavigationsinstrument wurde? Vor dem GPS nutzten Flugzeuge eine Vielzahl von Navigationsmethoden, darunter Koppelnavigation, Himmelsnavigation und andere. 

Als um 1900 die ersten Flugzeuge aufkamen, wurden für die Navigation ausschließlich visuelle Hilfsmittel und nur sehr wenig Hardware verwendet. Aber wenn Flugzeuge für militärische Zwecke eingesetzt werden und in größeren Höhen und über größere Entfernungen fliegen, ist eine genaue Navigation für jeden Flug unerlässlich. Natürlich kann das Flugzeug über den Bordfunk mit dem Boden kommunizieren und Befehle von Personen am Boden empfangen. Während des Starts und der Landung funktioniert es zwar, doch sobald das Flugzeug Hunderte von Kilometern entfernt ist, wird die Kommunikation aufgrund der begrenzten Reichweite des Funkgerätes unmöglich. Stattdessen verwenden die Mitarbeiter eine Vielzahl manueller Methoden, um ihren Standort zu ermitteln.

 Die Himmelsnavigation ist eine gängige Methode zur Ortung eines Flugzeugs, bei der die Navigatoren einen Sextanten verwenden, um die Position des Flugzeugs im Verhältnis zu Sonne, Mond oder Sternen zu berechnen. Diese Methode wurde bis zur Ära der Düsenflugzeuge in den 1960er Jahren verwendet, und die frühen 747 hatten sogar eine Sextantenöffnung in der Kabinendecke.

Die Koppelnavigation ist eine weitere gängige Methode der Navigation auf langen Flügen. Bei diesem Verfahren verwendet der Navigator die zuvor bekannte Position, um die aktuelle Position des Flugzeugs anhand von Geschwindigkeit und Flugzeit zu schätzen. Obwohl das Wetter diese Berechnungen beeinflussen kann, ist dies eine relativ genaue Methode zur Berechnung der Position des Flugzeugs. Die Bodenstation wird ein System namens Long Range Navigation (LORAN) nutzen, um bessere Informationen während des Fluges zu erhalten. Zwei Funksender am Boden senden in bestimmten Zeitabständen Signale zueinander, so dass die Flugzeugnavigatoren die Zeitdifferenz nutzen können, um ihre genaue Position zu bestimmen. Dies ist zwar eine ideale Lösung, aber Wetter- und Frequenzstörungen können die Übertragung leicht stören, so dass die Besatzung die Daten nicht mehr lesen kann.

 Kommerziellen Fluges

 Flugzeuge werden schon seit Jahrzehnten kommerziell geflogen, aber GPS wurde erst in den letzten zwei Jahrzehnten aktiv genutzt. Moderne Flugzeuge hatten vor dem GPS, wie wir es kennen, andere Instrumente.

Einige von Ihnen erinnern sich vielleicht daran, dass es früher im Cockpit einen Navigator gab, der auf die Verfolgung der Flugrouten und den Funkverkehr spezialisiert war. Dies ist vor allem bei langen Flügen über offene Meere der Fall, wo der Radarkontakt verloren gehen kann und weniger Ausweichflughäfen zur Verfügung stehen.

Vor der Ära der Düsenflugzeuge flogen einige Flugzeuge mit einem Funkkommunikationssystem namens Very High Frequency Multidirectional Range (VOR). Bei diesem System würde das Flugzeug Mitteilungen von festen Bodenbaken empfangen, so dass es seinen Flugweg fortsetzen und seine Position bestimmen könnte. Diese Methode der Navigation war in Gebieten mit Funkabdeckung sehr zuverlässig und wurde verwendet, bis sich GPS durchsetzte. Mit dem Beginn des Jet-Zeitalters wurde auch eine neue Navigationsmethode eingeführt: das Trägheitsnavigationssystem (INS). INS eliminierte die alten Himmelskörper zugunsten von hochempfindlichen Bewegungs- und Rotationssensoren. Dies ist der erste Einsatz von halbcomputergesteuerten Navigationssensoren, der sich fortsetzen wird, bis GPS auf allen Flügen zum Standard wird.

Die Einführung von Trägheitsnavigationssystemen hat die Flugzeugnavigation revolutioniert, denn sie ermöglichen es den Piloten, auf der Grundlage ihres aktuellen Standorts eine bestimmte Flugroute zu verfolgen, so dass die Berechnungen nicht mehr auf Vermutungen beruhen. Ankunft GPS 

GPS, das Global Positioning System, gab es schon lange, bevor es zum Rückgrat jedes Cockpits und jedes mobilen Geräts wurde. GPS wurde ursprünglich nur für militärische Zwecke genutzt; das Projekt begann 1973 und der erste Satellit wurde 1978 gestartet. 

Im Jahr 1983 unterzeichnete Präsident Ronald Reagan jedoch eine Verfügung, die es Passagierflugzeugen erlaubte, das System zu nutzen, sobald es voll einsatzfähig war. Der Grund für die Zulassung von GPS für die kommerzielle Nutzung war der kürzliche Absturz der Korean Air Lines im Jahr 1983.

KAL007 stürzte ab, nachdem ein sowjetisches Kampfflugzeug es abgeschossen hatte, weil das Flugzeug auf dem Weg nach Seoul irrtümlich in den sowjetischen Luftraum eingedrungen war. Als Reaktion auf den Absturz genehmigten die USA die Verwendung von GPS für Flüge, um eine genauere Navigation zu ermöglichen.

Im Jahr 1994 genehmigte die FAA die Verwendung von GPS in Flugzeugen und leitete damit die nächste Generation der Flugnavigation ein. Bald darauf wurde GPS auch für mobile Geräte verfügbar, wodurch Google Maps und die Flugverfolgungssoftware erst möglich wurden. 

Alles in allem ist das Inertial Reference System (IRS) heute das wichtigste Navigationssystem in einem Flugzeug. Der autarke Prozess braucht keinen Input von außen, um zu wissen, wo er sich am Himmel befindet. Sie besteht nicht aus einer physischen Nivellierung, sondern verwendet mathematische Algorithmen, um sicherzustellen, dass die Beschleunigungsmesser ständig auf den Horizont ausgerichtet sind.

Die Flugzeugnavigation hat einen langen Weg hinter sich, von Piloten, die mit wenigen Informationen fliegen, bis hin zu Piloten, die alles auf einem Bildschirm vor sich haben. Auch wenn die alten Navigationsmethoden nicht mehr im Cockpit zu finden sind, lernen die Piloten immer noch viele alte Werkzeuge. Piloten werden immer noch in der Koppelnavigation unterrichtet, auch wenn sie GPS-Flugzeuge fliegen. Der Grund dafür ist, dass die Technologie versagen kann und die Piloten gezwungen sind, das Flugzeug manuell zu bedienen.

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